NO168631B

NO168631B - PROCEDURE FOR MANUFACTURING Nails

Info

Publication number: NO168631B
Application number: NO792634A
Authority: NO
Inventors: Lars Rabe
Original assignee: Nordisk Kartro Ab
Priority date: 1978-08-16
Filing date: 1979-08-13
Publication date: 1991-12-09
Also published as: PL217788A1; DD145506A5; DK330279A; NO168631C; AR217951A1; ZA794128B; ES483406A0; AT378928B; DK162264B; NL7906083A; ES251424Y; ATA551879A; DE2932964C2; ES251424U; SE7808672L; AU4988879A; BR7905219A; FR2435303A1; PT70057A; ES8100922A1

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører fremgangsmåte ved fremstilling av spiker. The present invention relates to a method for the manufacture of nails.

I forbindelse med fremstilling av spiker har det vært foreslått en rekke tiltak for å forbedre holdeevnen. Som eksempel på slike tiltak skal det nevnes at spikre har vært utstyrt med preget overflate, med profilert overflate, med overflate med kammer og ved at hele spikerskaftet har vært snodd. Tiltakene for å øke holdeevnen har stort sett blitt tatt med liten eller ingen hensyn til hva som egentlig skjer når spikeren slåes inn i treverket, dvs. spikerens påvirkning av trefibrene, og trefibrenes reaksjon mot spikerens overflate, spesielt evnen til å feste til spikerskaftet, ettersom spikerforbindelsen har en tendens til å leve under varierende belastninger og værforhold. In connection with the manufacture of nails, a number of measures have been proposed to improve the holding capacity. As an example of such measures, it should be mentioned that nails have been equipped with an embossed surface, with a profiled surface, with a surface with a comb and that the entire nail shaft has been twisted. The measures to increase the holding capacity have mostly been taken with little or no regard for what actually happens when the nail is driven into the wood, i.e. the nail's influence on the wood fibers, and the wood fibers' reaction to the nail's surface, especially the ability to attach to the nail shaft, as the nail joint tends to live under varying loads and weather conditions.

Det har vært foreslått en spikertype som har meget stor holdeevne, også når den har stått lang tid innslått. Denne spikertypen er karakterisert ved at spikerskaftet langs størstedelen av lengden eller på hele lengden er forsynt med kileformede fremspring med kilespissen rettet mot spikerspissen og som er atskilt fra hverandre i omkretsretningen og i lengderetningen på spikerskaftet på en slik måte at tverrsnittet av spikerskaftet har tilnærmet konstant areal på hele spikerens lengde. Slike spikere kan fremstilles ved koldpressing under bruk av former som presses med stor kraft mot et trådformet emne fra siden av dette, slik at man derved former de kileformede fremspringene ved en slags pregepro-sess. En slik koldpressing gir et meget godt resultat med hensyn til det endelige produktet, men er i praksis så dyr at den ikke er akseptabel sett på basis av prisen på produktet. A type of nail has been proposed which has a very high holding capacity, even when it has been hammered in for a long time. This type of nail is characterized by the fact that the nail shank along most of its length or the entire length is provided with wedge-shaped projections with the wedge tip directed towards the nail tip and which are separated from each other in the circumferential direction and in the longitudinal direction of the nail shank in such a way that the cross section of the nail shank has an approximately constant area on the entire length of the nail. Such nails can be produced by cold pressing using molds that are pressed with great force against a wire-shaped object from the side of this, so that the wedge-shaped protrusions are thereby formed by a kind of embossing process. Such cold pressing gives a very good result with regard to the final product, but is in practice so expensive that it is not acceptable on the basis of the price of the product.

Foreliggende oppfinnelse vedrører følgelig en fremgangsmåte ved fremstilling av spiker av den type som langs hele eller den støreste delen av spikerstammens lengde er forsynt med kileformede knaster hvis spiss er vendt i retning mot spikerens spiss og som fortrinnsvis er beliggende langs en skruelinje omkring spikerstammen, idet spikerstammen bibringes sin form ved val sing, der man, utgående fra et i tverrsnitt fortrinnsvis rundt, trådformet emne, i et første valstetrinn gir emnet en tverrsnittsform omfattende flere i omkretsretnlngen fordelte, langsgående kammer (17), og der man i et andre valsetrinn under angrep mot kammene (17) ved hjelp av valser hvis mantelflate har mot de kileformede knastene svarende formingsmatriser, tilpresser de nevnte kammene (17) under samtidig opp-preging av de kileformede knastene (19) i langsgående rader under redusering av emnets tverrsnittsareal, kjennetegnet ved at delingen innbyrdes mellom formingsmatrisene i mantelflåtene på det andre trinnets valser er slik at knastene (19) i hver rad er slik forskutt i forhold til knastene i de øvrige radene at det ferdigvalsede emnets tverrsnittsareal på hvert punkt i emnets lengderetning er i det vesentlige konstant, at det trådformede emnet i det første valsetrinnet arealreduseres i størrelsesorden 10-20%, fortrinnsvis ca. 15%, og at man i det første valsetrinnet oppnår arealreduseringen ved at man mellom de kamformede partiene valser frem plane flatesoner. The present invention therefore relates to a method for the production of nails of the type which along the whole or the largest part of the length of the nail stem is provided with wedge-shaped knobs whose tip is turned in the direction of the nail's tip and which are preferably located along a helical line around the nail stem, as the nail stem is given its shape by rolling, where, starting from a preferably round, wire-shaped blank in cross-section, in a first rolling step the blank is given a cross-sectional shape comprising several longitudinal chambers (17) distributed in the circumferential direction, and where in a second rolling step under attack against the combs (17) by means of rollers whose mantle surface has forming matrices corresponding to the wedge-shaped knobs, the aforementioned combs (17) press together while embossing the wedge-shaped knobs (19) in longitudinal rows while reducing the cross-sectional area of the workpiece, characterized by the division is interposed between the forming matrices in the mantle rafts on the second stage roll is such that the lugs (19) in each row are so offset in relation to the lugs in the other rows that the cross-sectional area of the finished rolled blank at each point in the longitudinal direction of the blank is essentially constant, that the area of the wire-shaped blank in the first rolling stage is reduced by an order of magnitude 10-20%, preferably approx. 15%, and that in the first rolling step the reduction in area is achieved by rolling flat flat zones between the comb-shaped parts.

Spikeren som fremstilles ifølge oppfinnelsen har en for-holdsvis lav pris samtidig som den er av god kvalitet. The nail produced according to the invention has a relatively low price while being of good quality.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningen. The invention will be explained in more detail below with reference to the drawing.

Flg. 1 viser et riss av et valseverk for utførelse av fremgangsmåten for fremstilling av spikre ifølge oppfinnelsen. Follow 1 shows a drawing of a rolling mill for carrying out the method for producing nails according to the invention.

Flg. 2 viser tre innbyrdes samarbeidende valser. Follow 2 shows three mutually cooperating rollers.

Flg. 3 viser det trådformede spikeremnet under produksjonen. Fig. 4a. 4b og 4c viser snitt gjennom emnet i fig. 3 etter linjene 4a-4a, 4b-4b og 4c-4c i fig. 3. Fig. 5 viser i noe større målestokk en del av et lengdesnitt av en ferdig valset spiker. Fig. 6. 6a og 6b viser tversnittet av trådemnet, et første valsetrinn i en alternativ metode og et andre valsetrinn i samme metode, og Follow 3 shows the threaded nail blank during production. Fig. 4a. 4b and 4c show sections through the subject in fig. 3 following the lines 4a-4a, 4b-4b and 4c-4c in fig. 3. Fig. 5 shows on a somewhat larger scale part of a longitudinal section of a finished rolled nail. Fig. 6. 6a and 6b show the cross-section of the wire blank, a first rolling step in an alternative method and a second rolling step in the same method, and

fig. 7 og 7a er et tverrsnitt av periferien på en valse og et snitt gjennom emnet, formet ved det første trinn slik som vist i fig. 6a. fig. 7 and 7a are a cross-section of the periphery of a roll and a section through the blank, formed at the first stage as shown in fig. 6a.

Fig. 1 viser skjematisk et trådvalseverk omfattende en lagerrull 10, en retteinnretning 11, et profilvalseverk 12 som har to valsesatser Å og B, et drivverk 13 og en opp-kveilingstrommel 14. Det trådformede spikeremnet passerer gjennom innretningen i pilens 15 retning i fig. 1. Den samme gjennomløpsretningen er vist ved hjelp av pilen 16 i fig. 3. Fig. 1 schematically shows a wire rolling mill comprising a bearing roll 10, a straightening device 11, a profile rolling mill 12 which has two roll sets Å and B, a driving mechanism 13 and a winding drum 14. The wire-shaped nail blank passes through the device in the direction of the arrow 15 in fig. 1. The same flow direction is shown by means of arrow 16 in fig. 3.

Med spesiell henvisning til fig. 1 og 3 skal valseoperasjonen forklares nærmere: Det trådformede emnet, som fortrinnsvis har sirkulært tverrsnitt, fig. 4a, passerer fra retteinnretningen 11 til den første valsesatsen A på valseverket 12 hvor tråden presses til et tverrsnitt som har et antall (i dette tilfellet tre) kammer 17 i innbyrdes avstand på omkretsen og som er atskilt fra hverandre ved vesentlig rette begrens-ninger 18, fig. 4b. Under dette valsetrinnet opptrer en plastisk materialflyting i emnet, både lengderetningen og tverretningen, hvilken materialflyting bevirker endringen i tverrsnittet og også en strekking av trådemnet, svarende til en reduksjon av tverrsnittsarealet i størrelsesorden 10-20%, fortrinnsvis omkring 15%. With particular reference to fig. 1 and 3, the rolling operation will be explained in more detail: The wire-shaped blank, which preferably has a circular cross-section, fig. 4a, passes from the straightening device 11 to the first roller set A on the rolling mill 12 where the wire is pressed to a cross-section which has a number (in this case three) chambers 17 at a distance from each other on the circumference and which are separated from each other by substantially straight boundaries 18 , fig. 4b. During this rolling step, a plastic flow of material occurs in the workpiece, both longitudinally and transversely, which material flow causes the change in the cross-section and also a stretching of the wire blank, corresponding to a reduction of the cross-sectional area in the order of 10-20%, preferably around 15%.

Under inngrep med kammene 17, skjer valsetrinnet i valsesats B hvor de kileformede knastene 19 blir preget ved hjelp av valser 20, 21 og 22, fig. 1 og 2. Dette skjer ved at valsene er preget i overflaten slik at det er dannet matrisekaviteter med en form som tilsvarer formen på de kileformede knastene 19. Også i dette tilfellet oppstår det en reduksjon av tverrsnittsarealet i størrelsesorden 10-20%, fortrinnsvis omkring 15%. I dette trinnet er det viktig at valsene 20, 21 og 22 roterer synkront og har sin matrisekavitet plassert på en slik måte at tverrsnittsarealet på emnet (etter valsesatsen B) er vesentlig konstant langs emnets lengde uansett hvor snittet legges, hvorved imidlertid den aktuelle formen på snittet varierer avhengig av plasseringen av de kileformede knastene. During engagement with the cams 17, the rolling step takes place in roller set B where the wedge-shaped cams 19 are embossed with the help of rollers 20, 21 and 22, fig. 1 and 2. This occurs because the rollers are embossed in the surface so that matrix cavities are formed with a shape that corresponds to the shape of the wedge-shaped lugs 19. Also in this case, a reduction of the cross-sectional area occurs in the order of 10-20%, preferably around 15%. In this step, it is important that the rollers 20, 21 and 22 rotate synchronously and have their matrix cavity positioned in such a way that the cross-sectional area of the workpiece (following the roller set B) is essentially constant along the length of the workpiece regardless of where the cut is placed, whereby however the relevant shape of the cut varies depending on the position of the wedge-shaped knobs.

Flg. 5 viser skjematisk et delvis lengdesnitt av spikeremnet og viser detaljer av formen på de kileformede knastene. Det skal påpekes at vinkelen 23 mellom den bakre knastflaten og senterlinjen CL ligger mellom 75° og 90°, fortrinnsvis omkring 85°, mens vinkelen 24 mellom den fremre knastftaten som er rettet mot spikerspissen og senterlinjen CL på emnet er 5°-15°, fortrinnsvis omkring 10°. Follow 5 schematically shows a partial longitudinal section of the nail blank and shows details of the shape of the wedge-shaped knobs. It should be pointed out that the angle 23 between the rear cam surface and the center line CL is between 75° and 90°, preferably around 85°, while the angle 24 between the front cam face which is directed towards the nail tip and the center line CL of the blank is 5°-15°, preferably around 10°.

Under særlig henvisning til fig. 2 skal det påpekes at periferidelen av valsene 20, 21 og 22 ikke dekker hele omkretsen på emnet, idet halve vinkelen på den koniske spissen på valsene er 59°. Dette for å kunne ha mulighet for nødvendig justering. With particular reference to fig. 2, it should be pointed out that the peripheral part of the rollers 20, 21 and 22 does not cover the entire circumference of the workpiece, as the half angle of the conical tip of the rollers is 59°. This is to be able to make the necessary adjustments.

Som vist i fig. 6-6b, er det også mulig å forsyne et trådemne 30 med i det minste tilnærmet sirkulært tverrsnitt med langsgående spor ved hjelp av tre eller et annet hensiktsmes-sig antall valser 31, 32, og 33, som er fordelt med innbyrdes avstand på omkretsen omkring emnet. Disse valsene strekker emnet og frembringer langsgående soner på overflaten av emnet som har økt hårdhet på grunn av valsingen. Deretter undergår emnet ytterligere valsing i et andre valsetrinn ved hjelp av pregevalser 37, 38 og 39 (fig. 6b) som er lik de ovenfor beskrevne pregevalsene. Valsingen i det andre trinnet (fig. 6b) skjer på en slik måte at flatene 34, 35 og 36 på det nærmeste bringes tilbake til en flat eller utoverbuet form. Som omtalt i forbindelse med den første utførelsesform resulterer også denne herding av materialet ved valsingen og vesentlig høyere materialutnyttelse, dvs. øking av antall spikre regnet pr. kg. råmateriale. As shown in fig. 6-6b, it is also possible to supply a wire blank 30 with at least an approximately circular cross-section with longitudinal grooves by means of three or another appropriate number of rollers 31, 32, and 33, which are spaced apart on the circumference about the subject. These rolls stretch the blank and produce longitudinal zones on the surface of the blank which have increased hardness due to the rolling. The blank then undergoes further rolling in a second rolling stage using embossing rolls 37, 38 and 39 (fig. 6b) which are similar to the embossing rolls described above. The rolling in the second step (fig. 6b) takes place in such a way that the surfaces 34, 35 and 36 are almost brought back to a flat or outwardly curved shape. As discussed in connection with the first embodiment, this hardening of the material during the rolling also results in significantly higher material utilization, i.e. an increase in the number of nails calculated per kg. raw material.

Ovenfor er det nevnt at emnet får en radialreduksjon og blir strukket. Disse parametrene kan beregnes på følgende måte. Above, it is mentioned that the subject undergoes a radial reduction and is stretched. These parameters can be calculated as follows.

R ■= arealreproduksjonen i K> R ■= the area reproduction in K>

LR = strekking, basert på arealreduksjon LR = stretching, based on area reduction

Fl = areal på det benyttede trådemnet Fl = area of the wire blank used

F2 = areal på det utgående trådemnet F2 = area of the outgoing wire blank

VI = inngående volum/lengdeenhet VI = incoming volume/length unit

V2 =■ utgående volum/lengdeenhet V2 =■ outgoing volume/length unit

Dl = inngående diameter Dl = internal diameter

D2 = utgående diameter D2 = outgoing diameter

Arealreduksjon Area reduction

Strekking Stretching

Eksempel Example

Inngående trådemne 5,0 mm diamter Utgående trådemne 4,5 mm diameter. Ovenfor er det forutsatt at det benyttes et trådemne med vesentlig sirkulært tverrsnitt. Det er selvfølgelig mulig å starte med en tråd med langstrakt eller kantet tverrsnitt og bare benytte det andre valsetrinnet slik som beskrevet ovenfor. Dette vil også falle innenfor rammen for oppfinnelsen. Incoming wire blank 5.0 mm diameter Outgoing wire blank 4.5 mm diameter. Above, it is assumed that a wire blank with a substantially circular cross-section is used. It is of course possible to start with a wire with an elongated or angular cross-section and only use the second rolling step as described above. This will also fall within the scope of the invention.

Claims

1. Method for the production of nails of the type which along the entire length or the largest part of the length of the nail shank is provided with wedge-shaped knobs whose tip is turned in the direction of the nail's tip and which is preferably located along a helical line around the nail shank, the nail shank being given its shape by rolling , where, starting from a preferably round, wire-shaped blank in cross-section, in a first rolling step the blank is given a cross-sectional shape comprising several longitudinal chambers (17) distributed in the circumferential direction, and where in a second rolling step the combs (17) are attacked by with the help of rollers whose mantle surface has against the wedge-shaped knobs corresponding forming matrices, press the aforementioned combs (17) while simultaneously embossing the wedge-shaped knobs (19) in longitudinal rows while reducing the cross-sectional area of the workpiece, u-| finngtF>qnRt. veri that the division between the forming matrices in the mantle rafts on the second stage rollers is such that the cams (19) in each row are so offset in relation to the cams in the other rows that the cross-sectional area of the finished rolled blank at each point in the longitudinal direction of the blank is essentially constant , that the area of the wire-shaped blank in the first rolling stage is reduced by 10-20%, preferably approx. 15%, and that in the first rolling step the reduction in area is achieved by rolling flat flat zones between the comb-shaped parts.

2. Method according to claim 1, characterized in that the area of the wire-shaped blank in the first rolling stage is reduced in the order of 10 to 20%, preferably approx. 15%.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that, in the first rolling step, area reduction is achieved by rolling flat surface zones between the comb-shaped parts.

4. Method according to one or more of the claims from 1-3, characterized in that in the first rolling step the blank is given an approximately triangular cross-section, comprising three chambers which are separated by substantially flat sections.

5. Method according to one or more of the claims from 1-4, characterized in that in the second rolling step an area reduction of the order of 10 to 20% is achieved, preferably approx. 15%.

6. Method according to one or more of the claims from 1-5, characterized in that in the second rolling step the wedge-shaped cams are given a shape corresponding to an angle of the order of 75-90°, preferably approx. 85° between the rear cam floats and the center line of the workpiece.

7. Method according to one or more of the claims from 1-6, characterized in that in the second rolling step the wedge-shaped cams are given a shape with an angle of the order of 5-15°, preferably approx. 10° between the front, towards the nail tip facing cams and the center line of the workpiece.